Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si...

54
I Contents I © GeoStru MP Part I MP-Piloti si Micropiloti 1 ................................................................................................................................... 2 1 Conventii FORTE si momente Part II Screw Piles 3 Part III Pressuremeter 8 Part IV Date generale 12 Part V Arhiva Materiale 13 Part VI Caracteristici Geotehnice 14 Part VII Pilot 17 ................................................................................................................................... 19 1 Date Pilot Part VIII Micropilot 22 ................................................................................................................................... 24 1 Date micropilot Part IX Geometrie Sol si pânza de apa freatica 27 Part X Sarcini si Combinatii 28 Part XI Calcul Portanta verticala formule statice 30 Part XII Calcul Cedari 32 Part XIII Calcul structural 34 ................................................................................................................................... 35 1 Modelul elementelor finite Part XIV Portanta formule dinamice 38 Part XV Portanta grupului 40 Part XVI Normativ ( Eurocod 7: SR EN 1997-1:2004) 42 Part XVII Exemplu de calcul 44 Part XVIII Comandi di Short cut 49 Part XIX Geoapp 50 ................................................................................................................................... 51 1 Sectiune Geoapp Part XX Bibliografie 51 Part XXI Contact 52

Transcript of Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si...

Page 1: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

IContents

I

© GeoStru

MPPart I MP-Piloti si Micropiloti 1

................................................................................................................................... 21 Conventii FORTE si momente

Part II Screw Piles 3

Part III Pressuremeter 8

Part IV Date generale 12

Part V Arhiva Materiale 13

Part VI Caracteristici Geotehnice 14

Part VII Pilot 17

................................................................................................................................... 191 Date Pilot

Part VIII Micropilot 22

................................................................................................................................... 241 Date micropilot

Part IX Geometrie Sol si pânza de apa freatica 27

Part X Sarcini si Combinatii 28

Part XI Calcul Portanta verticala formule statice 30

Part XII Calcul Cedari 32

Part XIII Calcul structural 34

................................................................................................................................... 351 Modelul elementelor finite

Part XIV Portanta formule dinamice 38

Part XV Portanta grupului 40

Part XVI Normativ ( Eurocod 7: SR EN 1997-1:2004) 42

Part XVII Exemplu de calcul 44

Part XVIII Comandi di Short cut 49

Part XIX Geoapp 50

................................................................................................................................... 511 Sectiune Geoapp

Part XX Bibliografie 51

Part XXI Contact 52

Page 2: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MPII

© GeoStru

Index 0

Page 3: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP-Piloti si Micropiloti 1

© GeoStru

1 MP-Piloti si Micropiloti

MP-Piloti si Micropiloti este un program pentru calcularea

capacitatii portante a terenului de fundare pentru un pilot sau

micropilot ce sustine o oarecare combinatie de sarcini (moment,

forta normala, forfecare). Programul realizeaza, de asemenea,

calculul structural dimensionand armaturile.

Calculul capacitatii portante se realizeaza cu formule statice si

dinamice. Tasarile sunt calculate conform teoriilor lui Fleming

(1992), Poulos si Davis (1968). Sarcina limita la instabilitate.

Capacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul

materiale.

Tipologie piloti

• Batuti si forati

• Calculul pilotilor cu trunchi conic

• Calculul sarcinii limita de varf dupa: Berezantzev, Hansen,

Janbu, Vesic, Terzaghi

• Calculul capacitatii portante laterale dupa Tomlinson

• Corectii seismice dupa Okamoto si Vesic

• Prezenta suprasarcinilor nivelul terenului

• Prezenta panzei freatice

Page 4: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP2

© GeoStru

• Analiza pe termen lung si scurt

• Calculul modulului de reactiune orizontala dupa Chiarugi-Maia

• Tasari dupa Davis-Poulos, Bowles, Fleming 1992

• Analizele solicitarilor folosind elemente finite neliniare: este

posibila asignarea conditiilor de margine si a actiunilor nodale

• Vizualizarea diagramelor momentului incovoietor, forfecare si

deformare

• Calculul structural al sectiunii la Starea Limita Ultima si Tensiuni

Admisibile

• Calcularea sarcinii limita orizontala

• Calcularea momentului de cedare al sectiunii

• Calcul piloti de fundatie pentru docuri

Tipologie micropiloti

• Tubifix si Radacina

• Analiza pe termen lung si scurt

• Calcularea modulului de reactiune orizontala dupa Chiarugi-Maia

• Tasarile dupã Davis-Poulos, Bowles, Fleming 1992

• Analiza solicitarilor folosind elemente finite neliniare

• Calculul structural al sectiunii la Starea Limitã Ulitima si Tensiuni

Admisibile

1.1 Conventii FORTE si momente

SarciniSarcini

Pentru conventiile de semn cu privire la sarcini, trebuie tinut cont

de urmatoarea figura:

Page 5: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP-Piloti si Micropiloti 3

© GeoStru

Conventia pozitiva a sarcinilor

Deplasari

Pozitive daca au directia spre dreapta.

Rotatii

Pozitive daca au sens orar.

2 Screw Piles

Screw-Piles and Helical Anchors in Soils

This Guide should be used for preliminary calculations only and

applies only to the deep installation of Screw-Piles and Helical

Anchors in uniform soils. It is only applicable for design when the

depth (D) to the top helical plate is greater than 10 times the

diameter (B) of the helical plate and the minimum depth of

embedment of the helical plate is 5 ft. The methods described in

this Guide provide an estimate of the ULTIMATE capacity; the

Engineer must apply an appropriate Factor of Safety to obtain

the ALLOWABLE capacity.

General Bearing Capacity Equation

Page 6: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP4

© GeoStru

At the present time, the design of Screw-Piles and Helical

Anchors generally follows the traditional theory of General

Bearing Capacity used for compression loading of foundations.

Terzaghi’s general bearing capacity equation for determining

ultimate bearing capacity, as given in most Foundation

Engineering textbooks is often stated as:

qult = c’·Nc + γ’· D·Nq + 0.5· γ’·B·Nγ

where:

qult = Ultimate Unit Bearing Capacity

c’ = effective cohesion

q’ = effective overburden stress = γ’D

γ’ = effective unit weight of soil

D = depth

B = diameter of helix

Nc, Nq, Nγ = bearing capacity factors

Notes on use of Terzaghi’s General Bearing Capacity equation:

1. Because B is considered very small for Screw-Piles and Helical

Anchors, relative to most concrete footings, some engineers

choose to ignore the term 0.5γ’BNγ in design.

2. In saturated clays under compression loading, Skempton’s

(1951) Bearing Capacity Factor for shallow round helical plates

may also be used:

NC = 6(1 + 0.2D/B) < 9.0

3. The unit weight of the soil is the total (wet) unit weight if the

helical plate is above the water table and the buoyant unit weight

if the helical plate is below the water table.

4. For saturated clay soils with φ ’ = 0, Nq = 1.0; For sands, Nq

is a function of friction angle, φ ’

5. In all cases, for both compression and tension loading, the

upper limit of capacity is governed by the mechanical strength of

the Screw-Pile or Helical Anchor as provided by the

manufacturer.

Contribution of Shaft to Capacity

Many Screw-Piles and Helical Anchors are manufactured with

square central shafts. For these piles/anchors, the contribution of

Page 7: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Screw Piles 5

© GeoStru

the shaft to the ultimate capacity is usually ignored and the total

capacity is only calculated from the bearing capacity of the helical

plate(s). For Screw-Piles and Helical Anchors with round steel

central shafts the shaft section between plates for multi-helix

elements is ignored, but the shaft above the top plate may be

included in design, at least for that section of the shaft in full

contact with the soil as discussed in Section 3.

DEEP Single-Helix Screw-Piles and Helical Anchors

Deep installations of Screw-Piles and Helical Anchors are generally

more common than shallow installations, provided there is

sufficient soil depth to perform the installation. The reason is that

higher load capacities are generally developed from a deeper

installation in the same soil.

Compression Loading of Screw-Piles in CLAY

Under both compression and tension loading of deep Screw-Piles

and Helical Anchors in clay, the ultimate capacity is obtained using

the Total Stress Analysis (TSA) and undrained shear strength. In

saturated clays with φ ’ = 0 and c = su the bearing capacity

equation is often give as:

QH= AH ·Nc ·suwhere:

QH = Ultimate Bearing Capacity in Compression

su = undrained shear strength

Nc = Bearing Capacity Factor for clays with φ ’ = 0; for round

plates NC = 6.0(1 + 0.2D/B) < 9

AH = Effective area of the helical plate For deep installations, NC

= 9, which gives: QH = AH(9)(su)

For deep installations, Nc = 9, which gives:

QH = AH(9)(su)

Compression Loading of Screw-Piles in SAND

Page 8: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP6

© GeoStru

For deep installations of single-helix Screw-Piles and Helical

Anchors in sand the ultimate capacity is obtained using the

Effective Stress Analysis (ESA) from:

QH= AH ·(σ’v o

·Nq+0.5 ·γ’ ·B ·Nγ)

where:

σ’vo

= vertical effective stress at the depth (D) of the helix = γ’D

Nq and Nγ = bearing capacity factors

B = Diameter of the helical plate

γ’ = effective unit weight of the soil

The bearing capacity factor Nq is usually obtained from values

used for determining the end bearing capacity for deep pile

foundations. There have been a number of different

recommendations for estimating Nq which are available in most

foundation engineering textbooks, e.g., Fang & Winterkorn

1983:

Nq = 0.5· (12·φ ’)(φ ’/54)

Because the area of the plate is usually small, the contribution of

the “width” term (0.5γ’BNγ) to ultimate capacity is also very

small and the width term is often ignored. This reduces to

QH = AH(σ’vo

Nq)

DEEP Multi-Helix Screw-Piles and Helical Anchors

The ultimate capacity of deep multi-helix Screw-Piles and Helical

Anchors depends on the geometry of the helical section, namely

the size and number of helical plates and the spacing between

the plates. In the U.S. most manufacturers of Screw-Piles and

Helical Anchors produce elements with a helix spacing of 3 times

the helix diameter. This spacing is assumed to allow individual

plates to develop full capacity with no interaction between plates

and the total capacity is often taken as the sum of the capacities

from each plate as shown in Figure.

Page 9: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Screw Piles 7

© GeoStru

Development of Capacity for Multi-Helix Screw-Piles and Helical

Anchors with S/D >3.

Compression and Tension Loading of Multi-Helix Screw-Piles

Ultimate capacity of multi-helix Screw-Piles in compression and

Helical Anchors in tension with a helix spacing/diameter ration >

3 is often taken as the summation of the capacities of the

individual plates:

QM = ΣQH

where:

QM= Total Capacity of a Multi-Helix Screw-Pile/Helical Anchor

QH= Capacity of an Individual Helix

Reference

Page 10: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP8

© GeoStru

Dr. Alan J. Lutenegger, P.E., F. ASCE for International Society for

Helical Foundations (ISHF)

3 Pressuremeter

1. Charge limite d’un élément de fondation Qu

Qu = Q

pu + Qsu

1.1 Effort mobilisable sous la pointe Qpu

Qpu

= A·qu ou Q

pu=

p· A·q

u

- A : section de la pointe

- r

p : coefficient réducteur (cas de pieux ouverts, H,

palplanches)

- qu : contrainte de rupture : qu= k

q·P

le*

- Ple* : pression limite nette équi.

dzzPab

PaD

bD

lle

3**

3

1

- b = min {a,h}

- a : pris égal à la moitié de la largeur B de l’élément de fondation

si celle-ci est supérieure à 1,00 m et à 0,50 m dans le cas

contraire.

- h : désigne la hauteur de l’élément de fondation contenue dans

la formation porteuse.

- pl*(z) est obtenue en joignant des segments de droite sur une

échelle linéaire les différents pl* mesurées.

- kp : facteur de portance donnée en fonction de la catégorie de

sol et du type de pieu lorsque la profondeur d’encastrement

équivalente De est supérieure à la profondeur critique D

c (D

e c

,Dc

Page 11: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Pressuremeter 9

© GeoStru

- De : hauteur d’encastrement équivalente

dzzpP

DD

d

l

le

e

*

*

1

1.2 Effort limite mobilisable par frottement latéral Qsu

Page 12: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP10

© GeoStru

ou 00

dzzqPQdzzqPQh

sssu

h

ssu

(1) Réalésage et rainurage

en fin de forage

(2) Pieux de grande

longueur (supérieure à 30

m)

(3) Forage à sec, tube non

louvoyé

(4) Dans le cas des craies,

le frottement latéral peut

être très faible pour

certains type de pieux. Il

convient d’effectuer une

étude spécifique

(5) Sans tubage, ni virole

foncés perdues ( paroi

rugueuse)

(6) Injection sélective et

répétitive à faible débit

(7) Injection sélective et

répétitive à faible débit et

traitement préalable des

massifs fissurés ou

fracturés avec obturation

des cavités

- P : périmètre de l’élément de fondation

- qs(z) : frottement latéral unitaire limite à la cote z,

Page 13: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Pressuremeter 11

© GeoStru

- ρs : coefficient réducteur (cas de palplanches)

· Courbes Q1 à Q

4 (n désignant le numéro de la courbe)

snssns q qsimon 2q q 1

n

l

n

l

n

l

P

P

P

P

P

Psi

avec

(MPa) )5.01( (MPa) 04.0q sn nPn n

Ces courbes étant bornées supérieurement par la courbe Q5.

· Courbes Q5 à Q

7

MPa 2.0pour )32

3.3;

9

2.0min( q :Q

s5

lll p

pp

MPa) 0.1 général(en )30

0.4;

10

4.0min( q :Q

s6

lll p

pp

MPa) 5.2 général(en 10

4.0q :Q

s7

ll p

p

2. Charge de fluage Q

Mise en œuvre sans refoulement

Qc = 0.5·Q

pu + 0.7·Qsu

Mise en œuvre avec refoulement

Qc = 0.7·Q

pu + 0.7·Qsu

3. Etats limites de mobilisation du sol

E.L.U - C. fondamentales: Qu /1.40

E.L.U - C. accidentelles: Qu /1.20

E.L.S - C. rares: Qu /1.10

E.L.S - C. quasi - permanentes: Qu /1.40

Page 14: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP12

© GeoStru

4 Date generale

Acestea reprezinta niste însemnari si sunt date care apoi vor fi

memorate în raportul de calcul generat.

Date generale

Descriere

Introduceti o descriere sintetica a lucrarii executate: nu este o

data necesara.

Proiectant

Introduceti numele proiectantului: nu este o data necesara.

Data

Page 15: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Date generale 13

© GeoStru

Introduceti data: click pe sageata pentru afisarea calendarului, de

unde selectati data.

Tipologie

Alegeti dintre tipologiile de elemente pe care sa le calculati

(patratul rosu): pilot fixat, pilot forat, micropilot sau jet grouting.

Normativ

Alegeti tipul de normativ pe care sa îl aplicati pentru verificarile

geotehnice si respectiv pentru cele structurale (patratul verde).

Alegerea operata în aceasta sectiune initializeaza datele de calcul.

5 Arhiva Materiale

La arhiva Materiale se refera toate sectiunile elementelor

structurale prevazute în program. Fiecare infomatie aparuta în

tabelele default se pot modifica si nu reprezinta niciun fel de

constrângere pentru proiectant în calitate de unic responsabil

pentru valorile întrebuintate. Unitatile de masura ale tuturor

datelor sunt indicate în mod explicit.

Nu este posibila stergerea unui material din cele expuse în

tabel, dar este posibil sa fie modificate ori sa se adauge altele noi.

Page 16: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP14

© GeoStru

6 Caracteristici Geotehnice

MP calculeaza sarcina limita a pilotului sau a micropilotului pentru

mai mult de o stratigrafie sau verticala inspectata: în general, un

numar mai mare de verticale inspectate favorizeaza o stabilire

corecta a alternantei stratigrafice, în favoarea unei evaluari mai

verosimimile a portantei limita.

În baza numarului de stratigrafii introdus, va fi posibila alegerea

celei curente pentru introducerea parametrilor necesari la

caracterizarea mecanica a acesteia.

Fiecare stratigrafie trebuie sa fie caracterizata din punct de

vedere mecanic cu parametrii caracteristici: parametrii geotehnici

Page 17: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Caracteristici Geotehnice 15

© GeoStru

care trebuie introdusi vor trebui sa fie atribuiti începând de la

stratul cel mai apropiat de suprafata pâna la cel mai adânc:

Nr

Numarul de ordine al stratului 1, 2, 3, 4, etc.

DB

Baza de date a terenurilor cu caracteristicile geotehnice aferente.

Hs

Grosimea stratului. Grosimea fiecarui strat poate fi modificata,

interactiv, de la zona de lucru: plasati mouse-ul în punctul central

al trecerii de la o litologie la alta (punctul de prindere marcat cu

albastru) si, tinând apasat butonul mouse-ului, aduceti stratul

într-o pozitie noua. Apare o fereastra de dialog prin care vi se

cere introducerea noii grosimi.

Eps

Înclinatia stratului în grade, pozitiva daca este în sensul opus

acelor de ceas. În acelasi mod, la modificarea grosimii straturilor

este posibila variatia înclinatiei acestora cu un click al mouse-ului

pe punctele de prindere laterale.

Masa unitatii de Volum

Masa unitatii de volum a stratului în unitatea de masura

specificata; în prezenta terenului scufundat în patura freatica,

introduceti masa saturata din celula urmatoare.

Page 18: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP16

© GeoStru

Masa unitatii de volum Saturata

Masa unitatii de volum saturata a stratului în unitatea de masura

specificata.

c

Coeziunea terenului în unitatea de masura specificata. În

prezenta apei freatice sau, oricum în terenuri saturate, pentru

analiza în stare nedrenata, este necesar sa se introduca valoarea

nedrenata si sa se bifeze optiunea stare nedrenata.

Fi

Reprezinta unghiul de rezistenta a terenului în grade; în prezenta

apei freatice, introduceti parameturl eficace. Pentru analiza

nedrenata, unghiul de frecare este automat considerat nul de

program.

Frecarea negativa

Bifati optiunea daca doriti sa se tina cont de frecarea negativa

care se genereaza în strat, în cazul prezentei unui pilot. Acest

fenomen nu este luat în considerare în cazul prezentei de

micropiloti. Pentru mai multe informatii ulterioare, consultati

indicatiile teoretice.

Starea nedrenata

Bifati optiunea de stare nedrenata în legatura cu stratul pentru

care este valabila aceasta stare.

Modulul elastic

Modulul elastic al stratului. Aceasta valoare este necesara pentru

calculul cedarilor.

Vs

Viteza undei de taiere pentru stratul luat în consideratie. Vs este

indispensabila pentru calculul interactiunii cinematice pilot-teren

(vezi Momente cinematice în Actiune seismica)

Alfa

Coeficientul de aderenta pentru mobilizarea aderentei pe

suprafata aterala a pilotului sau a micropilotului. Valoarea acestui

parametru poate fi introdusa la alegerea utilizatorului sau se

poate calcula automat de program, în urma alegerii dintre autorii

propusi (Caquot-Kerisel, Meyerhof si Murdock, Whitaker-Cooke,

Woodward) în cazul pilotilor forati sau a micropilotilor. Pentru

Page 19: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Caracteristici Geotehnice 17

© GeoStru

pilotii fixati, coeficientul calculat automat este în functie de

intervalul valorilor coeziunii. Pentru ulterioare detalii, a se vedea

informatiile teoretice.

Texturi

Pozitionati-va pe aceasta celula si faceti click cu butonul drept al

mouse-ului, în felul acesta se va afisa paleta de culori din care sa

le alegeti si pe care sa le asociati fiecarui strat. Ca alternativa,

este posibila alegerea hasurilor prezente în partea dreapta a

ferestrei de dialog: alegeti hasura cu un click al mouse-ului si,

tinând butonul apasat, mutati-o în celula aferenta stratului.

Descriere litlogica

Pozitionati-va în celula si scrieti un text; acesta se va regasi în

legenda straturilor.

7 Pilot

Piloti forati

Este vorba despre piloti turnati la fata locului dupa executia unui

orificiu prin eliminare de teren. Se diferentiaza între ele prin

modalitatile de forare si de stabilizare a peretilor orificiului. Pilotii

forati, mai ales aceia cu diametru mare, sunt perforati, de regula,

cu utilaje rotative, peretii orificiului fiind sustinuti, acolo unde este

necesar, cu noroaie bentonitice.

Pilotii forati cu snec continuu fac parte din categoria pilotilor forati

cu eliminare partiala de teren. Forarea se executa cu un snec

continuu concav. În faza de scoatere a snecului, se umple

cavitatea lasata libera de acesta cu beton pompat prin bara

concava centrala. Dupa scoaterea snecului, se începe

introducerea armaturii metalice în betonul înca moale.

 

Aceasta tehnica, excelenta pentru executia de piloti în zone

înguste, fara sa fie nevoie de noroaie bentonitice, ori în

apropierea unor elemente preexistente, datorita lipsei vibratiilor,

a lipsei terenului decomprimat si unei poluari fonice minime,

permite realizarea de piloti cu diametrul cuprins între 300 si 1200

mm pentru adâncimi maxime de 25- 30 metri.

Page 20: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP18

© GeoStru

Pilot cu snec continuu (CFA - Continuous Flight Auger)

Piloti fixati

Prin aceasta tehnologie de executie, pilotii sunt fixati în sol fara

scoaterea acestuia. Pot fi prefabricati sau turnati la fata locului, în

interiorul unui tub de protectie fixat dinainte în teren.

Pilotii batuti, fixati în terenuri necompacte (nisipuri si pietrisuri)

determina o îndesare a acestora, ceea ce le îmbunatateste

caracteristicile mecanice. În terenurile cu granulatie fina (namoluri

si argile) saturate, energia de fixare este în întregime absorbita de

apa, ceea ce duce la suprapresiuni interstitiale si la reducerea

rezistentei eficace.

Page 21: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Pilot 19

© GeoStru

Pilot batut turnat la fata locului (Tip Franki)

7.1 Date Pilot

Page 22: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP20

© GeoStru

Pilot

Daca se doreste începerea calculului pentru un pilot, este necesar

sa selectati comanda Date Pilot din meniul Date. Datele necesare

pentru efectuarea corecta a calculului sunt:

Tip de pilot

Alegeti tipul de pilot dintre: pilot din beton armat, din otel si lemn.

Pentru fiecare dintre tipologiile enumerate, alegeti tehnologia de

realizare, între Fixat si Forat. În cazurile pilotilor de lemn si din

otel, programul nu executa verificarile structurale, ci reda

portanta si solicitarile de flexiune si de taiere, precum si

deformarea.

Diametru vârf

Introduceti diametrul pilotului în unitatea de masura specificata;

diametrul se considera constant pe toata lungimea pilotului.

Lungimea

Introduceti lungimea totala a pilotului în unitatea de masura

specificata.

Înaltimea de la suprafata solului

Indicati lungimea pilotului care iese din sol, cu unitatea de masura

specificata. Valoarea acestei marimi este dimensiunea partii iesite

în afara care nu interactioneaza cu solul (se foloseste des în cazul

cheiurilor): se considera ca aceasta zona nu contribuie la

capacitatea portanta a pilotului.

Trunchi-conicitate

Aceasta masura se activeaza doar în cazul pilotilor fixati sau al

pilotilor prefabricati. Exprimata în [%], ea reprezinta variatia razei

pilotului pe unitatea de lungime, începând cu diametrul atribuit. O

variatie trunchi-conicitate de 10% presupune o crestere a razei,

de la vârf la capat cu 0,1 m pentru fiecare metru de lungime.

Asadar, pentru un pilot de 10 m cu diamertrul de 0,5 m, vom

avea o raza finala de 1,25 m.

Coeficientul lui Poisson

Coeficientul lui Poisson, numar adimensional, este o informatie

necesara daca se doreste evaluarea cedarilor. Acesta trebuie

raportat la stratul pe care se sprijina vârful pilotului. Valorile

orientative ale acestei marimi sunt indicate de program în patratul

cu informatii.

Page 23: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Pilot 21

© GeoStru

Densitatea relativa vârful pilotului

Introduceti valoarea densitatii relative a stratului în care este

introdus vârful pilotului. Acest parametru este necesar daca se

doreste evaluarea capacitatii portante a vârfului cu metoda Vesic.

Portanta vârfului Nq

Alegeti un autor din cei propusi (Berezantev, Terzaghi, Janbu,

Hansen si Vesic) pentru calculul capacitatii portante a vârfului.

Informatii teoretice.

Unghiul de frecare dupa fixare (Fip)

Alegeti valoarea unghiului de frecare pe care sa-l folositi la calculul

capacitatii portante dupa realizarea pilotului. Pentru pilotii fixati

este recomandata adoptarea unui unghi fp de calcul egal cu

(3/4Fi +10), iar pentru pilotii forati, se obisnuieste sa se

micsoreze unghiul de frecare a terenului cu 3°; ca alternativa la

cele doua propuneri, este posibil sa se aleaga folosirea

parametrului fp propriu terenului.

K capacitatea laterala

Alegeti dintre valorile propuse pe aceea pe care sa i-o atribuiti

coeficientului K pentru calculul capacitatii laterale (a fusului) a

pilotului.

Unghiul de frecare sol-pilot

Page 24: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP22

© GeoStru

Alegeti dintre valorile propuse pe aceea pe care sa i-o atribuiti lui

d la calculul portantei laterale (fus) a pilotului. Pentru pilotii forati,

în general, se atribuie o valoare egala cu fIp (unghiul de frecare

de calcul), iar pentru pilotii fixati în beton prefabricat se adopta d

= 3/4FiP. Pentru pilotii din otel, în schimb, este sugerata alegerea

unghiului de 25°.

Materiale

Atribuiti tipul de beton si de otel care trebuie folosite la calcul:

acestea identifica rezistentele materialelor utilizate în cazul

pilotilor de beton armat. Daca pilotul este din otel sau de lemn,

atribuiti caracteristicile în n sectiune generala.

Sarcina limita orizontala

Evaluarea sarcinii limita orizontale devine necesara în cazul

prezentei unui pilot supus unei sarcini transversale. În acest

program, evaluarea sarcinii la rupere pentru pilotii supusi unor

actiuni orizontale este tratata conform teoriei dezvoltate de

Broms. Prin acest fel de abordare, se presupune ca terenul este

omogen si absolut coeziv ori necompact. În prezenta unor soluri

stratificate, programul asimileaza solul unui mijloc omogen cu

parametri mecanici obtinuti din media cântarita, folosind ca masa

grosimea stratului. În prezenta atât a unghiului de rezistenta la

taiere cât si de coeziune, programul acorda prioritate frecarii si

astfel evalueaza sarcina limita printr-un mijloc necompact .

8 Micropilot

Pentru calculul unui micropilot alegeti comanda Micropilot din

Meniu Date, respectiv comanda Date Micropilot din acelasi meniu.

Selectarea comenzilor de mai sus afiseaza urmatoarea fereastra

reprezentata în figura.

Page 25: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Micropilot 23

© GeoStru

Page 26: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP24

© GeoStru

8.1 Date micropilot

Descriere

Introduceti un text care descrie sintetic elementul.

Tipologie

Alegeti între tipologia micropilotului RADICE sau TUBIFIX.

Pentru descrierea celor doua tipuri de micropilot, vezi Micropilot.

Tip de armatura

Alegeti tipologia de armatura, dintre Tubulara sau Bare

longitudinale: daca se alege armatura tubulara, este necesar sa

se stabileasca diametrul extern, grosimea si masa pe metru liniar

ale tubului, în sectiunea Armatura tubulara (patratul rosu din

figura). Programul dispune de o Baza de Date a armaturilor

tubulare de unde este posibil sa o alegeti pe aceea care trebuie

introdusa, în functie de diametrul extern si de grosimea luate în

considerare: daca nu se regasesc în lista, este oricum posibil sa

introduceti datele manual.

Daca micropilotul trebuie armat cu bare longitudinale, alegeti

diametrul barelor de fier si al etrierelor, precum si numarul de

Page 27: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Micropilot 25

© GeoStru

bare si betonul de acoperire a fierului din fereastra Sectiune cu

bare (patratul albastru).

În sectiunea Material se aleg tipul de otel si clasa de rezistenta a

mortarului (vezi Arhiva Materiale): la verificarile structurale este

luata în considerare sectiunea prevazuta cu otel si mortar

injectat.

Injectarea

În functie de tipul de micropilot care trebuie realizat, este necesar

sa se aleaga tipul de injectare a mortarului de ciment. Pentru

micropilotii TUBIFIX este posibil sa se aleaga între metoda de

sigilare cu Injectie Repetitiva si Selectiva (IRS) si aceea cu

Injectie Globala Unica (IGU); de tipul de injectie ales depind

dimensiunile medii ale diametrului bulbului. Pentru micropilotii

RADICE se foloseste o turnare unica de microbeton cu presiune

scazuta (lipsa injectiei).

Diametru de perforare

Introduceti diametrul orificiului care trebuie forat.

Sol

Alegeti o litologie pentru calculul parametrului necesar la stabilirea

diametrului mediu al bulbului în cazul în care se folosesc

micropiloti TUBIFIX. Pentru micropiloti RADICE a = 1, sau nu se

creeaza bulbul deoarece turnarea se realizeaza prin cadere.

Alfa

Reprezinta un coeficient care permite estimarea, în functie de

tipul de sigilare si de litologie, a diametrului mediu al bulbului în

cazul micropilotului. Valoarea lui a se poate oricum introduce

manual de catre utilizator.

Diametru bulb

Introduceti diametrul mediu al bulbului în cazul micropilotilor

TUBIFIX; aceasta valoare se poate introduce manual de catre

utilizator sau se poate folosi cea propusa de program, care

provine din valoarea lui a introdusa si din diametrul de perforare.

Pentru micropilotii RADICE diametrul bulbului coincide cu acela al

forarii.

Lungimea fusului

Page 28: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP26

© GeoStru

Introduceti lungimea tronsonului de forare necesar pentru a

ajunge la straturile de teren pentru transferul sarcinii: aceasta

informatie este necesara pentru micropilotii de tip TUBIFIX:

începând cu adâncimea obtinuta cu aceasta informatie, se

porneste bulbul micropilotului. Pentru micropilotii RADICE, dat

fiind ca nu exista bulb, lungimea fusului trebuie considerata drept

tronsonul care nu influenteaza portanta micropilotului, drept

pentru care, trebuie luata în consideratie cea mai scurta posibil

(de ordinul a 10-20 cm): pentru aceasta tipologie, lungimea

totala a micropilotului trebuie sa coincida cu lungimea bulbului

(vezi etapa urmatoare).

Lungimea bulbului

Introduceti lungimea tronsonului de forare în care exista

tronsonul cu supape al tubului, pentru realizarea deformarii

bulbilor, în cazul micropilotilor TUBIFIX. Pentru micropilotii

RADICE, lungimea bulbului trebuie sa coincida cu cea totala a

micropilotului.

La micropilot, portanta este evaluata considerându-se ca reactioneaza doar

tronsonul de lungime al bulbului.

Culoare tipologie

Alegeti o culoare de reprezentare a elementului micropilot din

paleta de culori.

Optiune calcul portanta

Pentru calculul portantei micropilotului sunt propuse doua teorii:

Metoda Mayer si Metoda Bustamante si Doix.

Pentru metoda Bustamante si Doix este necesar sa se

introduca presiunea limita de injectie.

Page 29: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Micropilot 27

© GeoStru

Sarcina limita orizontala

Pentru micropilotii supusi sarcinilor transversale este necesara si

executarea verificarii cu sarcina limita orizontala. Continutul

teoretic despre sarcina limita orizontala cu Broms este

prezentata în Informatii teoretice.

În cazurile mecanismului de rupere a unui pilot lung, formarea

unei articulatii plastice în corespondenta cu momentul maxim

presupune determinarea momentului ultim al sectiunii: Mult

este

evaluat de program în baza armaturii. Pentru micropilotii cu

armatura tubulara, programul va face referire la sectiunea tubului

aleasa de utilizator; pentru micropilotii armati cu bare de otel, se

va cere numarul presupus de bare care trebuie utilizate: în acest

caz, este recomandabil ca aceasta verificare sa se efectueze

dupa realizarea calculului structural de principiu. Diametrul este

obtinut de program din valoarea introdusa în fereastra Sectiune

cu bare.

9 Geometrie Sol si pânza de apa freatica

Geometrie sol

Se stabileste profilul solului cu lungimea tronsoanelor în dreapta si

în stânga pilotului sau micropilotului. Aceasta indicatie are doar

valoare grafica.

Santt

Stabiliti latimea si adâncimea debleierii în care este plasata

fundatia. Valoarea adâncimii santului este luata în considerare de

program pentru determinarea tensiunii litostatice.

Geometrie pânza freatica...

Page 30: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP28

© GeoStru

Intrroduceti adâncimea pânzei freatice de la nivelul solului. Pentru

straturile de teren afectate de prezenta apei trebuie introdusa

masa pe unitatea de volum saturat: în stari drenate, programul

evalueaza tensiunile eficace, calculând masa pe unitate de volum

diminuat precum γsat

- γw, iar pentru starea nedrenata, programul

ia în considerare γsat

. Adâncimea introdusa cu semnul "-" permite

luarea în consideratie a nivelului apei situat deasupra nivelului

solului si în evaluarea presiunii neutre (apa) programul tine cont

de acest nivel.

10 Sarcini si Combinatii

Pentru a atribui sarcinile elementului structural, selectati comanda Sarcini din

Meniu Date. Fereastra de atribuire a sarcinilor se prezinta ca în figura de mai jos:

Page 31: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Sarcini si Combinatii 29

© GeoStru

Trebuie introdus numarul de combinatii pentru care se doreste

examinarea; orice combinatie este identificata de numarul de

ordine (patratul verde) si de un nume care trebuie atribuit de

utilizator (patrat albastru).

Fiecare combinatie este definita de un anumit numar de conditii

de sarcina (patrat galben) identificate printr-o o forta orizontala

Fo, verticala Fv, de momentul M si de adâncimea Z. Combinatia

curenta trebuie selectata alegând din lista Numar de combinatii,

cu un click al mouse-ului.

Combinatiile definite în aceasta fereastra vor fi folosite de

program pentru a identifica combinatia curenta, atât în calcule cât

si în zona de lucru.

Combinatiile definite în aceasta fereastra vor fi folosite de

program pentru a identifica combinatia curenta, atât în calcule cât

si în zona de lucru.

Conditiile de sarcina Fo, Fv si M vor trebui introduse deja

marite sau micsorate cu factorul de combinare.

Conventii de semn pentru forte

Pentru conventiile de semn ale sarcinilor, se face trimitere la

urmatoarea figura:

Conventie sarcini

Page 32: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP30

© GeoStru

11 Calcul Portanta verticala formule statice

Pentru calculul sarcinii limita cu ajutorul formulelor statice,

selectati comanda Portanta verticala formule statice din Meniu

Calcul. Comanda respectiva afiseaza urmatoarea fereastra de

dialog:

Calculul portantei se poate efectua conform mai multor abordari

normative.

Clasica

Este vorba despre abordarea

portantei admisibile, unde sarcina

limita de vârf si cea laterala sunt

împartite la un factor de siguranta Fs

care poate fi diferentiat în vârf, lateral

si total (patrat fucsia).

Eurocod 7

Page 33: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Calcul Portanta verticala formule statice 31

© GeoStru

Este abordarea urmata de Eurocodul

7, conform caruia se pot folosi trei

Design Approach (DAs) alternative.

Pentru fiecare stratigrafie definita în Caracteristici geotehnice,

programul efectueaza calculul sarcinii limita de vârf, al celei

laterale si totale. În particular, cea din urma este stabilita dupa

cum urmeaza:

Qlim T

= QlimP

+ QlimL

- WP daca pilotul este supus

comprimarii.

Qlim T

= QlimP

+ Qlim

L + WP daca pilotul este supus tractiunii

unde:

QlimP

este sarcina limita de vârf;

QlimL

este sarcina limita laterala;

WP este masa pilotului.

În redarea rezultatelor calculului, programul furnizeaza valoarea

minima (Rc,min), maxima (Rc,max) si medie (Rc,med) a sarcinii

limita, respectiv cea caracteristica Rk si de proiect Rd.

Factorul de siguranta verticala Fs este redat de

program doar în prezenta unei sarcini verticale atribuite

de utilizator în fereastra Sarcinilor. Rezultatele vizualizate

în video se refera la combinatia de sarcina curenta

evidentiata (patrat orange).

La caracterizarea terenurilor, parametrii mecanici caracteristici

trebuie sa fie determinati pornind de la o serie de inspectii care

trebuie sa priveasca volumul semnificativ (partea subsolului

influentata, direct sau indirect, de constructia cladirii) si trebuie sa

permita stabilirea unui model geotehnic adecvat. Din cele ce rezulta

din valorile precizate in urmatoarea figura (patratul rosu), cresterii

verticalelor le corespunde un factor de reductie tot mai mic:

acesta, în substanta, se traduce printr-un efect de penalizare, în

termeni de rezistenta caracteristica, pentru acele proiecte unde

programul de inspectii este deficitar.

Page 34: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP32

© GeoStru

Factorii xi din numarul de verticale inspectate

Pentru abordarile de realizare de proiecte care prevad utilizarea unor parametri

caracteristici redusi, este posibila activarea factorilor de reductie Mi (patratul

verde), asa cum se ilustreaza în figura urmatoare.

Factorii Mi din parametrii caracteristici

Amintim ca acesti factori pot fi editati de utilizator si astfel pot fi

modificati confrom exigentelor de calcul si se pot salva ca

predefiniti.

12 Calcul Cedari

Pentru calculul cedarilor se foloseste metoda hieprbolica. Mediul

de lucru pentru calculul cedarii este reprezentat în figura

urmatoare:

Page 35: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Calcul Cedari 33

© GeoStru

Calculul cedarilor

În baza expresiilor cedarii obtinute de Fleming, programul obtine

o curba sarcina-cedare care tinde în mod asimptotic catre sarcina

limita, în ipoteza unui pilot rigid. Sarcina limita este determinata

ca suma a portantei laterale si a celei de vârf obtinute din calculul

anterior sarcinii limita. Daca acesta din urma a fost efectuat pe

mai multe verticale inspectate, programul tine cont de cea mai

mica dintre cele calculate.

Pentru a determina cedarea corespunzatoare nivelului de sarcina

dorita, este necesar sa se introduca valoarea Q (sarcina aplicata)

si apasati butonul Calculeaza.

Cedarea totala este definita ca suma a cedarii rigide (ipoteza

pilotului rigid), evidentiata pe curba hiperbolica si de scurtarea

elastica a elementului structural, idicat pe dreapta ...

Parametrii necesari pentru calculul celor doua componente ale

cedarii sunt calculate de software, dar utilizatorul are oricum

posibilitatea de a interveni, schimbând valorile manual.

De asemenea, mutând mouse-ul pe suprafata graficului, este

redata valoarea cedarii totale în corespondenta cu nivelul de

sarcina care se deruleaza pe axa sarcinilor.

Page 36: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP34

© GeoStru

13 Calcul structural

Calculul sructural este executat cu metoda FEM: pentru pilot

este discretizat un anumit numar de elemente grinda, la capetele

carora (noduri) se aplica niste arcuri care schematizeaza terenul.

În panoul cu sarcini sunt precizate din nou combinatiile de sarcina

atribuite de utilizator în Sarcini din meniul Date. Afisarea

rezultatelor, atât în materie de solicitari cât si de analiza

structurala, se raporteaza la combinatia de sarcina curenta

afisata în patratul albastru.

Conditiile de sarcina Fo, Fv si M vor trebui introduse

începând de la nodul 1 care urmeaza.

Page 37: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Calcul structural 35

© GeoStru

Solicitarile redate de program în fisa de analiza a solicitarilor

cuprind solicitarile suplimentare de interactiune cinematica:

momentele cinematice calculate de program sunt prezentate în

cadrul Inter. cinematica în corespondenta cu nodul de trecere

dintre straturile cu rigiditati diferite.

Rezultatele analizei structurale

Mediul în care sunt redate rezultatele analizei structurale este

reprezentat în figura urmatoare:

În fiecare nod sunt prezentate conditiile de verificare, atât prin

presare-îndoire cât si prin taiere.

13.1 Modelul elementelor finite

Conform metodei elementelor finite, terenul este schematizat cu

niste arcuri ale caror caracteristici depind de modulele de

elasticitate ale terenului, diferentiindu-le pe cele în comprimare de

cele în tractiune. Bowles propune calcularea, cu proximatie, a

valorii lui Ks (modului de reactie care este legat de rigiditatea

terenului) în baza capacitatii portante a fundatiilor. Metoda

aceasta furnizeaza direct, dupa construirea matricei de rigiditate

globala si a vectorului sarcinilor nodale, deplasarile generalizate si,

din acestea momentele si reactiile nodale. Pentru calculul pilotului,

se procedeaza dupa cum urmeaza:

Page 38: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP36

© GeoStru

· Estimarea valorii lui Ks.

· Dispunerea nodurilor în care se aplica rigiditatile arcurilor.

· Calculul momentului de inertie a sectiunii.

· Asamblarea matricei de rigiditate globala.

· Asamblarea vectorului sarcinilor nodale.

· Calculul deplasarilor nodale.

Calculul se rezolva printr-o procedura de tip iterativ neliniar.

Datele care trebuie introduse sunt urmatoarele:

Max deplasare liniara a terenului

Exprimata în cm. Este deplasarea maxima care permite sa se tina

cont de teren în câmp liniar. Dupa depasirea acestei deplasari,

arcul care schematizeaza terenul nu poate fi luat în considerare în

Page 39: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Calcul structural 37

© GeoStru

câmp elastic-liniar (depinde mult de caracteristicile terenului, în

orice caz, ordinul de marime = 1-2 cm );

Tip de analiza

Stabileste daca analiza realizata este de tip liniar sau de tip

neliniar.Este indicata analiza neliniara când statica problemei

depinde în mod preponderent de aspectul geotehnic al acesteia.

Numarul maxim de iteratii

Este numarul maxim de iteratii care trebuie realizat pentru

cautarea solutiei pentru deplasari. Odata depasita aceasta limita,

solutia este considerata negasita (În contexte referitoare la

practica curenta, ordinul de marime = 5/10 iteratii);

Factor de reductie a arcului fundul santului

Este un factor adimensional care multiplica, reducându-l, modulul

de reactie al arcului situate pe fundul santului. Trebuie sa aiba o

valoare mai mica sau cel mult egala cu 1.

Numarul de elemente

Trebuie sa fie cuprins între 10 si 50. Este numarul de elemente

finite în care este discretizat elementul structural. Este oportun sa

se realizeze o discretizare rationala, nici prea rara, pentru a evita

erorile grosolane din solutie, nici prea deasa, pentru a evita ca

timpii de calcul sa se mareasca exagerat.

Numarul la suprafata terenului

Stabileste nodul care trebuie asociat fundului de sant. Este

recomandabil sa se foloseasca primele 2 sau 3 noduri.

Modulul de reactie

Calculul rigiditatii arcului care schematizeaza terenul poate fi

efectuat conform metodelor Bowles (Capacitatea portanta) si

Chiarugi -Maia:

Capacitatea portanta

Conform acestei metode bazate pe sarcina limita a terenului,

modulul de reactie se calculeaza dupa cum urmeaza:

nsss zBAk

Utilizatorul poate introduce manual parametrii As, Bs si n astfel

încât sa efectueze o estimare personalizata.

Page 40: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP38

© GeoStru

14 Portanta formule dinamice

Pentru pilotii fixati, portanta se poate determina si prin recurgerea la formulele

dinamice. Programul propune doua formule: Janbu si formula daneza.

Mediul pentru calculul cu formulele dinamice este reprezentat în figura:

Portanta formule dinamice

Datele solicitate pentru aplicarea teoriei dinamice sunt:

Lungime pilot

Introduceti lungimea elementului structural în unitatea de masura

specificata.

Modulul elastic sectiune

Introduceti modulul elastic al pilotului în unitatea de masura

specificata.

Suprafata

Page 41: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Portanta formule dinamice 39

© GeoStru

Introduceti suprafata sectiunii pilotului în unitatea de masura

solicitata.

Masa pilot

Introduceti masa pilotului.

Cantitatile descrise mai sus sunt calculate automat de

program în baza datelor initiale introduse pentru

calculul portantei cu formulele statice.

Portanta formule dinamice

Masa ciocan

Introduceti masa ciocanului

Eficienta ciocanului

Introduceti un coeficient de eficienta a ciocanului.

Înaltimea de cadere a ciocanului

Înaltimea de la care este lasat sa cada ciocanul (vezi fig.

urmatoare).

Afundarea pilotului în urma lovirii

Indicati cât se înfige pilotul în urma unei lovituri.

În figura de mai jos, este reprezentata schema de calcul a

formulelor dinamice:

Page 42: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP40

© GeoStru

Schema formule dinamice

15 Portanta grupului

Când mai multi piloti sunt legati printr-o singura placa, apare

problema comportamentului grupului de piloti. Vom afirma

imediat ca portanta totala a palisadei este egala cu suma

portantelor fiecarui element, dar exista diverse opinii în acest

sens care au dus, în timp, la introducerea conceptului de efcienta

a pilotilor în grup.

Eficienta Eg este definita ca:

Page 43: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Portanta grupului 41

© GeoStru

Pilota Portantapiloti de Numar

grupului PortantaEg

În lucrarea de fata, eficienta palisadei este calculata conform

cunoscutei expresii Converse-Labarre:

nm

nmmnEg

90

111

unde m, n si D sunt indicate în figura de mai jos si q = tan-1D/s.

Aplicabilitatea acestei formule este limitata de dispunerea pilotilor

în dreptunghiuri.

Eficienta grupului

Eficienta este redata de programul din meniul Calcul, selectând

comanda Eficienta palisadei. Datele solicitate de program sunt:

· Numar de piloti pe rând n

· Numar de râmduri m

· Diametru piloti

· Interaxe piloti

Valoarea eficientei este redata în caseta de text pentru eficienta.

Page 44: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP42

© GeoStru

16 Normativ ( Eurocod 7: SR EN 1997-1:2004)

Conform Eurocod 7: SR EN 1997-1:2004 abordarile de calcul pentru

calculul pilotii sunt:

ABORDAREA 1:

Gruparea 1: A1 + M1 + R1

Gruparea 2: A2 + (M1 sau M2) + R4

ABORDAREA 2:

A1 + M1 + R1

ABORDAREA 3:

(A1 sau A2) + M2 + R3

SR EN 1997-1-2004/NB-2007 recomanda utilizarea doar a abordarilor

1 si 3.

Coeficientii partiali de rezistenta pentru fundatiile pe piloti conform SR EN

1997-1-2004 Anexa A sunt:

Tabelul 1: Coeficienti partiali de rezistenta (γR) pentru pilotii de indesare

Page 45: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Normativ ( Eurocod 7: SR EN 1997-1:2004) 43

© GeoStru

Tabelul 2: Coeficienti de rezistenta (γR) pentru piloti forati

Tabelul 3: Coeficienti de rezistenta (γR) pentru piloti cu burghiu continuu

(CFA)

Coeficienti de corelare pentru fundatiile pe piloti conform SR EN 1997-1-

2006 Anexa A sunt:

Tabelul 4: Coeficienti de corelare pentru stabilirea valorilor caracteristice pe

baza incercarilor asupra pamanturilor (n numarul de incercari)

Capacitatea portanta ultima la compresiune stabilita pe baza rezultatelor

incercarilor asupra pamantului :

Page 46: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP44

© GeoStru

17 Exemplu de calcul

Comparatie MP vs. Exemplul de calcul 2 ( Ghid de proiectare

geotehnica/Proiectarea geotehnica a fundatiilor pe piloti)

Page 47: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Exemplu de calcul 45

© GeoStru

Prezentul document prezinta comparatia dintre rezultatele

obtinute pentru calculul capacitatii portante ultime la compresiune

a unui pilot armat care strabate un strat de pamant foarte

compresibil in programul MP si in Exemplul 2.2 pagina 77 din

Ghidul de proiectare geotehnica/Proiectarea geotehnica a

fundatiilor pe piloti.

Pilot forat cu tubaj recuperabil, cu sectiune circulara (d=0.40m)

Abordari de calcul

AB1G1: A1+M1+R1

M1: γφ`= γγ= γ

c`= γ

cu= 1.00

R1: γb=1.25 ; γ

s =1.00 conform Tabel A7 (RO)

MP

Rezistenta unitara la varf

Formula lui Terzaghi

Solutia propusã de Terzaghi considerã cã terenul existent

deasupra adâncimii la care a ajuns vârful pilotului poate fi înlocuit

de o suprasarcinã echivalentã cu tensiunea verticalã efficac

(neglijând faptul cã interactiunea dintre pilot si fundatie ar putea

modifica aceastã valoare)e si conduce analizza la problema

capacitãtii portante a unei fundatii superficiale.

Formula lui Terzaghi poate fi scrisã:

Page 48: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP46

© GeoStru

Qp = c x Nc xsc + γ x L xNq + 0.5 x γ x D x Nγ x sγ

Unde:

Metoda lui Berezantzev

În principiu Berezantzev face referire la o suprafatã de alunecare

“alla Terzaghi” care se opreste pe planul de sprijin (vârful

pilotului); totusi acesta considerã cã cilindrul de teren coaxial

pilotului are diametrul egal cu extensia în sectiune a suprafetei de

alunecare, este în parte “sustinut” prin actiunea tangentialã de

cãtre terenul rãmas de-a lungul suprafetei laterale. Acesta dã o

valoare a presiunii la baza inferioara a lui γD, si mai micã cu cât

acest efect de “siloz” este marcant, adicã cu cât mai mare este

raportul D/B; de acesta tine cont coeficientul Nq, care este deci

functie descrescãtoare a lui D/B.

Rezistenta unitarã Qp la vârf, pentru cazul terenului cu forfecarea

(φ) si coeziunea (c), este data de expresia:

Qp = c x Nc + γ x L x Nq

Indicând cu:

γ= greutatea unitatii volumice a terenului;

L= lungimea coloanei;

Nc si Nq= sunt factorii capacitatii portante afectati de efectul

forma (circulara);

Metoda lui Vesic

Vesic a asimilat problema rupturii în jurul vârfului pilotului si aceea

a expansiunii unei cavitãti cilindrice în mediu elastico-plastic, în asa

fel încâ sã se tinã cont si de compresibilitatea mediului.

Dupã Vesic coeficientii capacittii portante Nq si Nc se pot calcula

dupa cum urmeaza:

Page 49: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Exemplu de calcul 47

© GeoStru

Indicele de rigiditate redus Irr în expresia precedenta este calculat

plecand de la deformatia volumica εv. Indicele de rigiditate Ir se

calculeaza utilizand modulul de elasticiate elastica tangentialã G’

si rezistenta la taiere a terenului s. Cand avem de-a face cu

conditii nedrenate sau solul se gaseste într-o stare de densa,

termenul εv poate fi considerate gal cu zero si se obtine Irr=I

r

Este posibila estimarea lui Ir cu urmatoarele valori:

TEREN Ir

Nisip 75-150

Praf 50-75

Argilã 150-250

Termenul Nc al capacitãtii portante este calculat:

(a)

Cand φ =0 (conditii nedrenate)

Metoda lui Janbu

Janbu calculeaza Nq (cu unghiul Ψ) dupa cum urmeaza:

Nc se poate calcula de la (a) cand φ > 0.

Pentru φ= 0 se foloseste Nc = 5.74

Formula lui Hansen

Formula lui Hansen este valabila pentru orice raport D/B, deci

pentru fundatii de suprafata, dar si pentru cel profunde, acelasi

autor a introdus coeficienti pentru o mai buna interpretare a

comportamentului real al fundatiei, fara acestia, sarcina limita ar fi

prea mult marita odata cu adancimea.

Pentru valori L/D>1:

Page 50: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP48

© GeoStru

In cazul φ = 0

In factorii urmatori, expresiile cu acest semn (') sunt egale cu

φ=0.

Factor de forma:

Ghid de proiectare geotehnica

Page 51: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Exemplu de calcul 49

© GeoStru

Rezultatele obtinute sunt prezentate in tabelul 1

Tabelul 1

MP Ghid de

proiectar

e

geotehni

ca

Berezan

tzev

(1970)

Terz

aghi

Jan

bu

Han

sen

Ves

ic

Bereza

ntev

(1965)

Rb;

d

(kN)

723.45497.

01

328

.98

564

.23

545.

68187.20 354.4

Rs;

d

(kN)

281.79281.

79

281

.79

281

.79

281.

79281.79 381.5

Rc;

d

(kN)

973.82747.

38

579

.35

814

.60

796.

05437.59 735.9

18 Comandi di Short cut

Programul este prevazut cu o serie de comenzi pentru a grabi

procesul de intrare. Se poate accesa prin comenzile existente în

meniuri. Ex. pentru a deschide fereastra Actiune seismica, apasati

Ctrl+Q. Pentru lista ocmpleta a comenzilor, consultati meniul.

Page 52: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP50

© GeoStru

Fig. 2

Aceeasi lista de comenzi exista si în bara ilustrata în Fig. 2. În

aces caz, pentru a activa comanda de alegere rapida, este

suficient sa tastati litera pentru Shortcut si apoi sa apasati Enter.

Bara este prevazuta, de asemenea, cu un sistem de

recunoastere multipla, putându-se tasta fraze întregi, urmate de

apasarea tastei Enter.

Pentru a adresa o întrebare, scrie cererea de programul urmat

de?

Esemp.: N+Invio fisier nou

Esemp.: Cutremurul+?+Enter.

Esemp.: Slope+Enter. Pentru a deschide un alt produs software

GeoStru.

Esemp.: Contact+?+ENTER

Esemp.: www.geostru.eu+ENTER sau [email protected]

19 Geoapp

Geoapp: Cea mai mare suita web pentru calcule online

Aplica?iile prezente în GeoStru Geoapp au fost create pentru a sprijini

profesioni?tii pentru solu?ionarea diverselor cazuri profesionale. Geoapp

con?ine peste 40 de aplica?ii pentru: Inginerie, Geologie, Geotehnica,

Geomecanica, Probe În-Situ, Geofizica, Hidrologie ?i Hidraulica.

Majoritatea aplica?iilor sunt gratuite, altele necesita un abonament lunar

sau anual.

A avea un subscription înseamna:

• utilizarea applica?iilor de oriunde ?i de pe orice dispozitiv;

• salvarea fi?ierelor în cloud sau PC;

• reutilizarea fi?ierelor pentru elaborari succesive;

• servicii de exportare a rapoartelor ?i diagramelor;

• notificari la lansarea noilor aplica?ii ?i integrarea acestora în

abonament;

• acces la cele mai recente versiuni;

Page 53: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

Geoapp 51

© GeoStru

• serviciu clien?i prin Ticket.

19.1 Sectiune Geoapp

General ?i inginerie, Geotehnica ?i Geologie

Printre aplica?iile prezente, o gama larga poate fi utilizata pentru MP. În

acest scop, se recomanda urmatoarele aplica?ii:

Ø GeoStru maps

Ø SRTM

Ø Calcul

Ø Piloti

Ø Piloti si micropiloti

Ø Tensiuni litostatice

Ø Coeficientul de reac?ie orizontal al pilorito de funda?ie

Ø Lichefierea (Boulanger 2014)

Ø Terenuri armate

Ø Teste de încarcare asupra pilotilor

Ø Newmark

20 Bibliografie

Arias, A. (1970). A measure of earthquake intensity in Seismic Design of

Nuclear Power Plants, R. J. Hansen, Editor, The Mass. Inst. Tech.

Press.

Bishop A. W., 1955. The Use of the Slip Circle in the Stability Analysis of

Siopes. Geotechnique, Vol. 5:7-17.

Coulomb, C.A. 1776. Essai sur une application des regles de maximis et

minimis a quelques problemes de statique, relatifs a l’architecture.

Memoires de Mathematique et de Physique présentés a l’Academic

Royale des Sciences, Paris, 1773, 1, 343–382.

Matlock H. e Reese L.C., 1960. Generalised solutions for laterally loaded

piles. Journ. Soil Mech. Found. Div., ASCE, Vol. LXXXVI, SM5, pp. 63-

91

Newmark N.M., 1965. Effects of Earthquakes on Dams and

Embankments. Geotechnique, 15, 139-160.

Poulos H. G. and Davis E. H., 1980. Pile foundation analysis and design.

Wiley Ed. 397 p.

Poulos H. G. and Davis E. H., 1991. Elastic Solutions for Soil and Rock

Mechanics. Centre for geotechnical research, University of Sidney.

Page 54: Contents I - GeoStru EUhelp.geostru.eu/pdf/Mp_RO.pdfCapacitate portanta grupuri de piloti si mocropiloti. Calcul materiale. Tipologie piloti • Batuti si forati • Calculul pilotilor

MP52

© GeoStru

Richards R. and Elms D.G., 1979. Seismic Behavior of Gravity Retaining

Walls. Journal of the Geotechnical Engineering Division, 105, 449-

464.

Vesic A.S., 1970. "Tests on Instrumented Piles, Ogeehee River Site,"

Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol.

96, No. SM2, pp. 561-584.

21 Contact

0690289085

[email protected]

[email protected]

Lunedì-Venerdi Ore 9-17

Ticket